Book/Report

FZJ-2017-08684

http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Chromatographie trägerfreier anorganischer Formen von Jod-123 und Astat-211 und ihre Verwendung zur Hologenierung von Uracil und Desoxyuridin

Meyer, G.-J. (Corresponding author)FZJ*

1974
Kernforschungsanlage Jülich GmbH, Zentralbiliothek, Verlag Jülich

Please use a persistent id in citations: http://hdl.handle.net/2128/16325

Report No.: Juel-1076-NC

Abstract: Ausgehend von der Herstellung der Radiohalogene $^{123}$J und $^{211}$At über die Kernprozesse $^{127}$J(d,6n} $^{123}$Xe(EC,$\beta^{+}$} $^{123}$J bzw. $^{209}$ Bi($\alpha$,2n} $^{211}$At im Zyklotron wurden die trägerfreien anorganischen Jod- und Astatformen: $^{123}J^{-}$, $^{123}$JCl bzw. $^{123}$JC1$^{-}_{2}$ und $^{211}$At$^{-}$ , $^{211}$At$^{0}$, $^{211}$At$^{+}$ und $^{211}$AtCl bzw. $^{211}$AtCl$^{-}_{2}$ präpariert. DieseSpezies wurden mit Hilfe der Hochdruckflüssigkeitschromatographie identifiziert und in reiner Form abgetrennt. Nach der Aufarbeitung und chromatographischenReinigung wurden bei den Jodspezies radiochemische Ausbeuten über 90 % , bei den Astatformen zwischen 60 und 70% erhalten. Das charakteristische Verhalten trägerfreier anorganischer Halogenformen, insbesondere die Änderung ihres Oxydationszustandes auf chromatographischen Säulen, wurde systematisch untersucht. Die Bildung von $^{123}$J$^{-}$, $^{211}$At$^{-}$ und $^{211}$At$^{+}$ wurde in Abhängigkeit von der Konzentration reduzierender bzw. oxydierenderZusätze zum Eluens bestimmt. Dabei konnte gezeigt werden, daß eine quantitative Abtrennung von $^{123}$J$^{-}$ bzw. $^{211}$At$^{-}$ auf Aminex A27 Ionenaustauschersäulen nur unter Zusatz von mindestens 10$^{-2}$ bzw. 10$^{-1}$ Mol/l Na$_{2}$SO$_{3}$ zum Eluens erreicht werden kann. Das Kation $^{211}$At$^{+}$ ließ sich in 1 n HNO$_{3}$ schon bei Zusätzen von 10$^{-3}$ Mol/l Cr$_{2}$O$_{7}^{2-}$ quantitativ auf Aminex A7 Ionenaustauschersäulen chromatographieren. Aus der Abhängigkeit der Ausbeute vom Cr$_{2}$O$_{7}^{2-}$-Zusatz konnte das Oxydationspotential der Reaktion $^{211}$At$^{0}$ $\rightarrow$ $^{211}$At$^{+}$ + e$^{-}$ zu 1,09 V neu bestimmt werden. In Anlehnung an klassische Verfahren wurden geeignete anorganische Formen von $^{123}$J zu trägerfreien Jodierungen von Uracil und 2'-Desoxyuridin eingesetzt. Die Identifizierung und Abtrennung der Reaktionsprodukte erfolgte anhand einer Sequenzbestimmung homologer Verbindungen mit Hilfe der Hochdruckflüssigkeitschromatographie. Bei der Jodierung von Desoxyuridin in salpetersaurer Lösung konnte trägerfreies 5-$^{123}$Jod-2'-Desoxyuridin mit Ausbeuten zwischen 40 und 50% erhalten werden. Auch die Elektrohalogenierung konnte mit Erfolg zur Herstellung von trägerfreien $^{123}$Jod-Uracilderivaten eingesetzt werden. Nach einer Optimierung der begrenzten experimentellen Möglichkeiten bei der Verwendung trägerfreier Mengen konnten in 0,5 n HNO$_{3}$ bei einem Anodenpotential von E$_{0}$ = 1,65 V bis zu 45 % trägerfreies 5-$^{123}$Jod-2'-Desoxyuridin erhalten werden. Für die Herstellung von trägerfreiem 5-$^{123}$Jod-Uracil erwies sich die Umsetzung von 5-Lithium-Uracil mit trägerfreiem $^{123}$JCl in Tetrahydrofuran als besonders geeignet und führte zu radiochemischen Ausbeuten von 60%. Alle Versuche, diese Verfahren auch zur Astatierung von Uracil und 2'-Desoxyuridin einzusetzen, schlugen fehl. Lediglich Astatbenzol konnte durch die Umsetzung von Lithiumbenzol mit $^{211}$AtCl in Tetrahydrofuran mit 12%iger Ausbeute radiogaschromatographisch nachgewiesen werden. Ein Vergleich der Resultate verschiedener Halogenierungsreaktionen unter Berücksichtigung der elektronischen Struktur des Uracilsystems führt zu dem Schluß, daß an diesem stark desaktivierten Aromaten aufgrund der geringen Delokalisierung der Elektronen eine vorangehende Additionsreaktion an der 5-6 Doppelbindung wahrscheinlicher ist, als eine direkte elektrophile Substitution in 5-Position. Die potentiellen elektrophilen At-Fonnen $^{211}$At$^{+}$ und $^{211}$AtCl sind offensichtlich nicht in der Lage, stark desaktivierte aromatische Systeme wie die Uracilderivate zu astatieren.

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Contributing Institute(s):

1. Publikationen vor 2000 (PRE-2000 ; Retrocat)

Research Program(s):

1. 899 - ohne Topic (POF3-899) (POF3-899)

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Database coverage:

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